Скомпилированная производительность лямбда-выражений C#

Рассмотрим следующую простую манипуляцию над коллекцией:

static List<int> x = new List<int>() { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
var result = x.Where(i => i % 2 == 0).Where(i => i > 5);

Теперь воспользуемся выражениями. Следующий код примерно эквивалентен:

static void UsingLambda() {
    Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>> lambda = l => l.Where(i => i % 2 == 0).Where(i => i > 5);
    var t0 = DateTime.Now.Ticks;
    for (int j = 1; j < MAX; j++) 
        var sss = lambda(x).ToList();

    var tn = DateTime.Now.Ticks;
    Console.WriteLine("Using lambda: {0}", tn - t0);
}

Но я хочу строить выражение на лету, поэтому вот новый тест:

static void UsingCompiledExpression() {
    var f1 = (Expression<Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>>>)(l => l.Where(i => i % 2 == 0));
    var f2 = (Expression<Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>>>)(l => l.Where(i => i > 5));
    var argX = Expression.Parameter(typeof(IEnumerable<int>), "x");
    var f3 = Expression.Invoke(f2, Expression.Invoke(f1, argX));
    var f = Expression.Lambda<Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>>>(f3, argX);

    var c3 = f.Compile();

    var t0 = DateTime.Now.Ticks;
    for (int j = 1; j < MAX; j++) 
        var sss = c3(x).ToList();

    var tn = DateTime.Now.Ticks;
    Console.WriteLine("Using lambda compiled: {0}", tn - t0);
}

Конечно, он не совсем такой, как выше, поэтому, чтобы быть справедливым, я немного модифицирую первый:

static void UsingLambdaCombined() {
    Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>> f1 = l => l.Where(i => i % 2 == 0);
    Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>> f2 = l => l.Where(i => i > 5);
    Func<IEnumerable<int>, IEnumerable<int>> lambdaCombined = l => f2(f1(l));
    var t0 = DateTime.Now.Ticks;
    for (int j = 1; j < MAX; j++) 
        var sss = lambdaCombined(x).ToList();

    var tn = DateTime.Now.Ticks;
    Console.WriteLine("Using lambda combined: {0}", tn - t0);
}

Теперь результаты для MAX = 100000, VS2008, отладка ON:

Using lambda compiled: 23437500
Using lambda:           1250000
Using lambda combined:  1406250

И с отладкой OFF:

Using lambda compiled: 21718750
Using lambda:            937500
Using lambda combined:  1093750

Surprise. Скомпилированное выражение примерно в 17 раз медленнее, чем другие альтернативы. Теперь возникают вопросы:

  1. Сравниваю ли я неэквивалентные выражения?
  2. Есть ли механизм, позволяющий .NET "оптимизировать" скомпилированное выражение?
  3. Как выразить тот же вызов цепочки l.Where(i => i % 2 == 0).Where(i => i > 5); программно?

Еще немного статистики. Visual Studio 2010, отладка ON, оптимизация OFF:

Using lambda:           1093974
Using lambda compiled: 15315636
Using lambda combined:   781410

Отладка ON, оптимизация ON:

Using lambda:            781305
Using lambda compiled: 15469839
Using lambda combined:   468783

Отладка OFF, оптимизация ON:

Using lambda:            625020
Using lambda compiled: 14687970
Using lambda combined:   468765

Новый сюрприз. При переходе с VS2008 (C#3) на VS2010 (C#4), UsingLambdaCombined работает быстрее, чем родная лямбда.


Хорошо, я нашел способ улучшить производительность скомпилированной лямбды более чем на порядок. Вот подсказка; после запуска профайлера 92% времени тратится на:

System.Reflection.Emit.DynamicMethod.CreateDelegate(class System.Type, object)

Хмммм... Почему он создает новый делегат в каждой итерации? Я не уверен, но решение следует в отдельном посте.

91
задан abatishchev 13 May 2017 в 18:30
поделиться